ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 07.12.2023
Просмотров: 474
Скачиваний: 1
СОДЕРЖАНИЕ
Жылулық сəулеленуді өлшеу құралдары
Гидростатикалық теңестірілген қысымды өлшеу сұйықтық құралдары
Қысымды өлшеуге жалпы əдістемелік нұсқаулықтар
тарау. Сұйықтық, газ жəне будың мөлшері мен шығынын өлшеу
Ағынмен айналып өтетін шығын өлшегіштер
Электромагниттік шығын өлшегіштер
Ультрадыбыстық шығын өлшегіштер
Тахометриялық шығын өлшегіштер
Кориолис массалық шығын өлшегіш
3.11 Үшінші тарауға бақылау сұрақтары
Деңгейді өлшеудің электрлік құралдары
Деңгейді өлшеудің акустикалық құралдары
Төртінші тарауға бақылау сұрақтары
Сұйықтықтың тұтқырлығын өлшеу құралдары
5.3 Бесінші тарауға бақылау сұрақтары
6.4 Алтыншы тарауға бақылау сұрақтары
Ерітінділерді талдаудың потенциометрлік əдісі
Нақтыденелербірдейтемпературадаəртүрлісəулеленуқасиетінеие. Оны абсолютты қара дененің саулелену қасиетіне қатынасы бойынша бағалайды (* белгісі абсолютты қара дененің қасиеттерін білдіреді):
E B , E, . (1.30)
E
B
E
*
мұндағы ελ–спектрлік сəулелену коэффициенті (монохром саулеленудің қаралығының дəрежесі);
ε– толық сəулелену коэффициенті (толық саулеленудің қаралық дəрежесі);
Еλ,Еλ*- спектрлік энергетикалық саулелену;
Вλ,Вλ*- спектрлік энергетикалық жарықтық (көзбен қабылданатын);
Е,Е*- толық энергетикалық жарықтық.
ελ- толқын ұзындығының λжəне температурасы Тфункциясы болып табылады.
ελтемпература мен λ–ға тəуелді болмайтын дене сұрдене деп аталады.
Абсолют қара дененің спектрлік энергетикалық сəулеленуі Еλ*, оның Ттемпературасы жəне λ толқын ұзындығы арасындағы тəуелділігі Планк заңыарқылы орнатылады:
E
c1
c2
5 (eT
1) , (1.31)
мұндағы с1,с2– тұрақтылар.
Таңдалған λүшін температура өсуімен, Еλ–да немесе Вλ*күрт өседі, өйткені:
Вλ*=kλ·Еλ*. (1.32)
Бұл жағдай дененің температурасын оның жоғары сезімталдығы бар спектралік саулеленуі арқылы өлшеуге мүмкіндік береді.
Температура өсуімен λmax- ның азаятынын графиктен көреміз (1.17 сурет). Қара дене температурасының төмендеуімен оның сəулелену энергиясының таралуының максимумы спектрдің ұзын толқындар аймағына жылжиды.
Осының себебінен жарықтық температурасын өлшеу үшін дене спектрінің инфрақызыл аймағын қолдану ұсынылды.
Əр нақты дене үшін өзініңελболады, сонда:
Вλ=ελ·Вλ*.(1.33)
-
сурет – Планк заңы бойынша тұрғызылған Вλ*қисықтар жиынтығы Егер де нақтыденелербірдейтемпературағаиеболса, онда олардың
ελайырмашылығынан өлшенгенВλмəндеріөзгешеболады.Бұл жағдай əртүрлі объекттер үшін аспатың шын температураларында градуирленген бірдей шкаласын болдырмайды. Осыған байланысты пирометрдің шкаласын абсолют қара дененің сəулеленуімен градуирлеу керек.
Нақты денелердің сəулелену қасиеті қара дененің қасиетінен төмен болғандықтан, пирометрдің мəндері нақты дене температурасына сəйкес
болмайды, олар тек шартты температураны, осы жағдайда жарықтандыру температурасын береді.
Нақты дененің жарықтандырутемпературасыдеп оның спектрлік жарықтығы В*(λ,Тя)нақты дененің В(λ,Т)(оның нақты температурасы Тболғанда) спектрлік жарықтығына тең болатын қара дененің температурасын айтады.
(1.32 ), (1.33 ), (1.31 ) қолдана, келесіні аламыз:
1 1 1
-
ln
. (1.34)
Тя Т c2
Жарықтандыру температура нақты температурадан əрқашанда аз, өйткенi
????! < 1.
Спектрдiң көрiнетiн бөлiгiнде жарықтандыру температураны өлшеу үшiн қолданылатын аспаптар оптикалық жəне фотоэлектрлiк пирометрлердеп аталады.
1.17 суретте көрсетілгендей, температура өскенде спектр бойынша сəулелену энергиясының таралу қисығының максимумы қысқа толқындарға қарай ығысады. Қара дене сəулелену спектріндегі энергияның таралу қисығының максимумына сəйкес толқын ұзындығы ????????????????абсолют Ттемпературамен келесі өрнекпен байланысқан:
???????????????????? = ????, (1.35)
мұндағы b- тұрақты, ол 2896 мкм∙К-ге тең.
(1.35 ) қатынасы Вин ығысу заңы деп аталады. Барлық сызбалардың максимумдары арқылы өтетiн (1.17 сурет) пунктир сызық Вин ығысу заңына сəйкес келедi.
Спектрдің көрінетін бөлігінде λmaxығысуы, сондықтан, дене температурасының өзгеру себебінен пайда болатын энергияны қайта бөлу, оның түсiнiң өзгеруiне алып келедi. Осы себептен, сəулелену спектрінің берілген бөлігінің ішінде, энергияның таралуы температурамен бірге өзгеруінде негізделген дененің температурасының өлшеу əдісін түстік əдісідеп атаған. Бұл əдiспен өлшенген шартты дене температурасы түстемпературадеп аталады.
Спектрдің көрінетін бөлігінде энергетикалық жарықтықтардың екі спектрлік интервалдарындағы қатынасы бойынша түс температураны өлшеу əдiсi кеңінен қолданылады.
Түстемпература(Ттүс)деп келесі шарт орындалғандағы абсолютты қара дененің температурасы аталады: толқындар ұзындықтары λ1жəнеλ2болғанда, дененің спектрлік энергетикалық жарықтықтар қатынастары
B
B
(1,Ттус) нақты дененің осындай толқын ұзындықтарында жəне нақты Т
( 2,Ттус)
температурасында спектрлік жарықтықтар қатынасына
B
B1 B 2
тең.
1
B
2
f(T) екені белгілі. (1.31 ), (1.32 ), (1.33 ) ескере отырып, аламыз:
ln 1
1 1 2
. (1.35)
T Ттус
1
c2 (
1
1 )
2
Берілген спектр бөлігінде толқын ұзындығы мен спектрлік
коэффициент мəні өзгермейтін ( 1 2
) сұр денелер үшін
1
T Т
1
тус
0,
сондықтан Т Ттус.
Практикада сұр деп келесі нақты денелерді санайды: керамика, металдар оксидтер, отқа төзімді материалдар, гранит, т.б. Олар үшін түс əдісінің ерекшелігі айқын, себебі түс температураға қарағанда жарықтық температура əрқашанда шын температурадан төмен болады.
Спектрлік энергетикалық жарықтық қатынасы бойынша түс температураны өлшеуге негізделген аспаптар спектрлікқатынаспирометрлерінемесе түспирометрлердеп аталады.
Жылулық сəулеленуді өлшеу құралдары
-
Оптикалық пирометр.
Оптикалық пирометрдің жұмыс істеу принципі дененің спектрлік жарықтығын градуирленген сəулелену көзінің спектрлік жарықтығымен салыстыруда негізделген (1.18 сурет). Спектрлік жарықтықтардың сəйкестігін анықтайтын сезімтал элемент ретінде адамның көзі алынған.
ТжО> ТяН ТжО = ТжН ТжО< ТжН
-
сурет – Жоғалатын жібі бар оптикалық пирометр сұлбасы
Сұлбадағы белгілер: 1 – құрылғы объективі; 2 – жұтатын светофильтр; 3 – кіріс диафрагмасы; 4 – оптикалық лампа; 5 – шығыс диафрагмасы; 6 – қызыл светофильтр; 7 – окуляр; ӨО – өлшеу объектісі.
Температураны өлшеу үшін өлшеу объектінің фонында 7 окулярдың ішінде 4 оптикалық шамның жіптері көрінетіндей 1 аспаптың объективібағытталады.
Өлшеу объекті мен лампаның 4 жібінің спектрлік жарықтықтарын салыстыруы толқын ұзындығы 0,65 мкм тең болғанда жүреді, ол үшін окулярдың алдында 6 қызыл светофильтр орнатылған. 3 жəне 5 диафрагмалары пирометрдің кіріс жəне шығыс бұрыштарын шектейді, олардың оптималды мəндері ӨО мен объектив арасындағы қашықтықтың өзгеруінен
аспап көрсетуінің тəуелсіздігін қамтиды.
Лампа жібінің жарықтылығы өлшеу объектісінің көрінетін жарықтылығына тең болғанша (ТжО = ТжН) RБреостат көмегімен батареядан лампа жібіне жүретін ток күшін өзгертеді. Осы теңдік орындалғаннан кейін өлшеу объектінің бейне фонында жіп «көрінбей» кетеді (1.18 сурет). Осы кезде лампа жібінің ТжНжарықтық температура мəндерінде градуирленген, миллиамперметр көмегімен объектінің жарықтық температурасы ТжОанықталады. Содан кейін ТжОмен ελарқылы объектінің Тшын температурасын анықтайды (1.34 формуласы).
Оптикалық лампа жібі вольфрамнан жасалған, сондықтан температура 1400оС жоғары болғанда возгонканы1болдырмау үшін лампа алдына əлсіреткіш немесе сіңдіретін 2 светофильтр қосылады. Осы светофильтр арқасында өлшеу объектінің көрінетін жарықтығы бірнеше рет азаяды, сондықтан жіп аса қыздырылмайды жəне пирометр градуировкасының тұрақтылығы сақталады.
Оптикалық пирометрлерде, əдетте, екі шкала болады, біреуін енгізілмеген жұтатын светофильтрде (800—1200оС), ал екіншісін енгізілген жұтатын светофильтрде (1200—2000оС) қолданады.
Оптикалық пирометрлердің өлшеу интервалы 800—6000 оС аралығында, 1,5 - 4,0 аралығындағы дəлдік кластарына ие.
-
Фотоэлектрлік пирометр.
Фотоэлектрлік пирометр (ФП) автоматты болып келеді. Сəулелі энергияны қабылдайтын сезгіш элементтер - фотоэлементтер, фотокөбейткіштер, фотокедергілер жəне фотодиодтар болып табылады.
ФП жұмыс істеу принципі бойынша екі